Jurnal Sains dan Teknologi Farmasi, Vol. 18, No.1, 2013, halaman 69-74
ISSN : 1410-0177
PENGARUH KOMBINASI SURFAKTAN NATRIUM LAURYL SULFAT DAN BENZALKONIUM KLORIDA TERHADAP KELARUTAN IBUPROFEN Syofyan1, Tuti Agustia Safari 2 Dan Rieke Azhar 2 1 Fakultas Farmasi Universitas Andalas Padang 2 Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi (STIFARM) Padang ABSTRACT A study on the influence of sodium lauryl sulfate and benzalkonium chloride combination on the solubility of ibuprofen has been done. The solubility of ibuprofen with sodium lauryl sulfate, benzalkonium chloride and it’s combination was determined by surface tension method with Du Nouy Tensiometer and by refractive index method with Refractometer ABBE. The solubility was determined at surfactant concentration above the CMC value. Results showed that formula 4 gave the highest solubility of ibuprofen (96,25 %). Combination of the surfactants caused precipitation. Keyword : Solubility, Surfactan. Sodium Lauryl Sulfate, Benzalkonium Chloride PENDAHULUAN Efektifitas terapi obat tergantung pada ketersediaan hayati dan kelarutan obat. Untuk melihat respon farmakologi obat, kelarutan merupakan salah satu parameter penting untuk memperoleh konsentrasi obat yang diinginkan dalam sirkulasi sistemik. Saat ini hanya 8% dari obat baru yang memiliki kelarutan dan permeabilitas yang tinggi. Peningkatan kelarutan senyawa obat adalah tugas yang sangat menantang dalam pengembangan obat, hampir 40% dari senyawa kimia baru yang ditemukan memiliki kelarutan yang buruk di dalam air. Salah satu cara untuk meningkatkan kelarutan senyawa obat tersebut adalah dengan penambahan surfaktan (Mohanachandran, et al., 2010). Surfaktan adalah zat-zat yang mengabsorbsi pada permukaan atau antar muka untuk menurunkan tegangan antar muka suatu cairan. Karena sifatnya yang menurunkan tegangan permukaan, surfaktan dapat digunakan sebagai bahan pembasah
atau wetting agent, bahan pengemulsi atau emulsifying agent dan bahan pelarut atau solubilizing agent (Ansel, 1989). Surfaktan merupakan bagian penting dalam industi kimia dan sangat dibutuhkan hampir disetiap bidang industri modern (Khan & Shah, 2008). Fenomena antarmuka dalam farmasi dan kedokteran adalah faktor-faktor yang berarti mempengaruhi adsorbsi obat pada bahan pembantu padat dalam bentuk sediaan, penetrasi (penembusan) molekul melalui membran biologis, pembentukan dan kestabilan emulsi, dan dispersi dari partikel yang tidak larut dalam media cair untuk membentuk suspensi (Martin, et al., 2008). Dalam penelitian ini digunakan ibuprofen sebagai obat yang memiliki kelarutan praktis tidak larut dalam air, merupakan golongan obat anti inflamasi nonsteroid derivat asam propionat yang mempunyai efek analgetik, antipiretik (Gunawan, 2009). Penambahan surfaktan memiliki peranan penting dalam 69
Syofyan., et al.
meningkatkan kelarutan zat yang sedikit larut di dalam air yang ditandai dengan terbentuknya misel. Molekul surfaktan membentuk misel dalam rentang konsentrasi tertentu yang disebut dengan critical misel concentration (CMC) (Battamishra & Padhy, 2009). Surfaktan yang digunakan dalam penelitian ini adalah natrium lauryl sulfat sebagai surfaktan anionik dengan gugus polarnya bermuatan negatif dan benzalkonium klorida sebagai surfaktan kationik dengan gugus polarnya bermuatan positif. Campuran dari kedua surfaktan ini mempunyai sifat yang unik ketika digunakan (Kume, et al., 2007). Kombinasi dari surfaktan ini menyebabkan kedua surfaktan saling bereaksi dan diharapkan dapat memberikan pengaruh yang baik terhadap kelarutan ibuprofen. METODE PENELITIAN a. Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah spektrofotometer UV-Vis (Shimadzu Uvmini 1240), magnetic stirrer, timbangan analitik (Shimadzu AUX220®), refraktometer ABBE (Atago®), Du Nouy tensiometer (WEIC No 0187096 F®), pH meter (Hanna®), Viskometer Stormer (VSDG®), gelas ukur, labu ukur, erlenmeyer, pipet tetes, beaker glass, spatel, pipet ukur, piknometer dan alat-alat laboratorium lainnya. Ibuprofen (Indofarma), Natrium Lauryl Sulfat (Bratako), Benzalkonium Klorida 80 % (Bratako), Natrium Hidroksida 0,1 N , Dapar fosfat pH 7,2, Etanol 96 %, dan Aqua destilasi, b. Pembuatan Kurva Kalibrasi Ibuprofen Penentuan panjang gelombang Ibuprofen dengan dapar fosfat pH 7,2 Sebanyak 100 mg ibuprofen ditimbang seksama, masukkan kedalam labu ukur 100
J. Sains Tek. Far., 18(1), 2013
ml, kemudian tambahkan dapar fosfat pH 7,2 sampai tanda batas, Diperoleh larutan induk dengan konsentrasi 1000 µg/mL. Dipipet larutan induk sebanyak 10 mL, dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL dan dilarutkan dengan dapar fosfat pH 7,2 sampai tanda batas, kocok homogen. Sehingga diperoleh larutan ibuprofen dengan konsentrasi 200 µg/mL. Larutan diukur absorbannya dengan spektrofotomer UV dan diperoleh panjang gelombang 264,5 nm. Pembuatan Kurva Kalibrasi Ibuprofen dengan dapar fosfat pH 7,2 Sebanyak 100 mg ibuprofen ditimbang seksama, masukkan ke dalam labu ukur 100 mL, kemudian tambahkan dapar fosfat pH 7,2 sampai tanda batas. Diperoleh larutan induk dengan konsentrasi 1000 µg/mL. Dari larutan induk tersebut dibuat seri larutan dengan konsentrasi 160 µg/mL, 200 µg/mL, 240 µg/mL, 280 µg/mL, 320 µg/mL, dan 360 µg/mL dengan cara pipet larutan induk masing-masing sebanyak 8 mL, 10 mL, 12 mL, 14 mL, 16 mL, dan 18 mL. Masukkan ke dalam labu ukur 50 mL, tambahkan dapar fosfat pH 7,2 sampai tanda batas. Larutan diukur absorbannya pada panjang gelombang 264,5. Lalu dibuat kurva kalibrasi dengan menghubungkan antara serapan zat dengan konsentrasi, kemudian ditentukan persamaan regresinya. c. Penentuan Nilai CMC Surfaktan Metode Tegangan Permukaan 1. Tegangan Permukaan Natrium Lauryl Sulfat Nilai CMC ini ditentukan dengan cara menimbang natrium lauryl sulfat sebanyak 2 g, kemudian dilarutkan dengan aquadest dalam labu ukur 100 mL, volumenya dicukupkan hingga tanda batas. Didapatkan konsentrasi larutan induk 20 mg/mL. Dari larutan induk dibuat larutan dengan kosentrasi masing- masing larutan 1,2 mg/mL, 1,4 mg/mL, 1,6 mg/mL, 1,8 70
Syofyan., et al.
mg/mL, 2,0 mg/mL, 2,2 mg/mL, 2,4 mg/mL, 2,6 mg/mL, 2,8 mg/mL dan 3,0 mg/mL dengan cara memipet larutan induk masing-masing sebanyak 3 mL, 3,5 mL, 4 mL, 4,5 mL, 5 mL, 5,5 mL, 6 mL, 6,5 mL, 7 mL, dan 7,5 mL. Kemudian dilarutkan dengan aquadest dalam labu ukur 50 mL, volumenya dicukupkan hingga tanda batas. Ukur tegangan permukaannya menggunakan Du Nouy Tensiometer. Untuk masingmasing konsentrasi dilakukan pengukuran sebanyak 5 kali.
2. Tegangan Permukaan Benzalkonium Klorida 80% Nilai CMC ini ditentukan dengan cara membuat larutan benzalkonium klorida 1 %, dengan cara pipet benzalkonium klorida 80 % sebanyak 1,25 mL kemudian dilarutkan dengan aquadest dalam labu ukur 100 mL, volumenya dicukupkan hingga tanda batas. Didapatkan konsentrasi larutan induk 10 mg/mL. Dari larutan induk dibuat larutan dengan kosentrasi masing- masing larutan 0,25 mg/mL, 0,50 mg/mL, 0,75 mg/mL, 1,0 mg/mL, 1,25 mg/mL, 1,50 mg/mL, 1,75 mg/mL, 2,0 mg/mL, 2,25 mg/mL dan 2,50 mg/mL dengan cara memipet larutan induk masing-masing sebanyak 1,25 mL, 2,5 mL, 3,75 mL, 5 mL, 6,25 mL, 7,5 mL, 8,75 mL, 10 mL, 11,25 mL, dan 12,5 mL. Kemudian dilarutkan dengan aquadest dalam labu ukur 50 mL, cukupkan volume sampai tanda batas. Ukur tegangan permukaannya menggunakan Du Nouy Tensiometer. Untuk masing-masing konsentrasi dilakukan pengukuran sebanyak 5 kali. Dari harga tegangan permukaan yang didapat, dibuat kurva kalibrasi hubungan surfaktan dan tegangan permukaan sehingga didapat dua persamaan garis lurus yang berpotongan. Titik perpotongan tersebut merupakan nilai CMC. Standarisasi alat (kalibrasi alat), biasanya dikalibrasi dengan aqua bidest
J. Sains Tek. Far., 18(1), 2013
dengan tegangan muka (γ) = 72,9 dyne pada 200C. Apabila diukur tegangan muka air bukan 72,9 dyne, melainkan 69,5 dyne, maka faktor koreksi adalah 72,9/69,5 = 1,05. Metode Indeks Bias 1. Indek Bias Natrium Lauryl Sulfat Alat yang digunakan adalah refraktometer ABBE. Penentuan nilai CMC dengan metode indeks bias diteliti dengan cara membuat larutan surfaktan natrium lauryl sulfat dengan cara menimbang natrium lauryl sulfat sebanyak 10 g, kemudian dilarutkan dengan aquadest dalam labu ukur 100 mL, volumenya dicukupkan hingga tanda batas. Didapatkan konsentrasi larutan induk 10 mg/mL. Dari larutan induk dibuat larutan dengan kosentrasi masingmasing larutan 1,2 mg/mL, 1,4 mg/mL, 1,6 mg/mL, 1,8 mg/mL, 2,0 mg/mL, 2,2 mg/mL, 2,4 mg/mL, 2,6 mg/mL, 2,8 mg/mL dan 3,0 mg/mL sebanyak 10 mL dengan cara memipet larutan induk masing-masing sebanyak 1,2 mL, 1,4 mL, 1,6 mL, 1,8 mL, 2 mL, 2,2 mL, 2,4 mL, 2,6 mL, 2,8 mL, dan 3,0 mL. Kemudian dilarutkan dengan aquadest dalam labu ukur 10 mL, volumenya dicukupkan hingga tanda batas. Larutan yang akan diuji kemudiaan diteteskan kepada prisma bawah alat refraktometer. Mikrometer diputar perlahan sampai pada medan penglihatan diteloskop, batas antara gelap dan terang berada pada titik potong kedua garis halus yang bersilangan. Skala yang tertera pada alat dibaca, demikian seterusnya pada masingmasing konsentrasi dilakukan pengukuran sebanyak 5 kali. 2. Indek bias Benzalkonium Klorida 80 % Alat yang digunakan adalah refraktometer ABBE. Penentuan nilai CMC dengan metode indeks bias diteliti dengan cara membuat larutan benzalkonium klorida 1 %, dengan cara pipet benzalkonium klorida 80 % sebanyak 1,25 mL kemudian dilarutkan dengan aquadest dalam labu ukur 71
Syofyan., et al.
J. Sains Tek. Far., 18(1), 2013
100 mL, volumenya dicukupkan hingga tanda batas. Didapatkan konsentrasi larutan induk 10 mg/mL. Dari larutan induk dibuat larutan dengan kosentrasi masing- masing larutan 0,25 mg/mL, 0,50 mg/mL, 0,75 mg/mL, 1,0 mg/mL, 1,25 mg/mL, 1,50 mg/mL, 1,75 mg/mL, 2,0 mg/mL, 2,25 mg/mL dan 2,50 mg/mL dengan cara memipet larutan induk masing-masing sebanyak 0,25 mL, 0,5 mL, 0,75 mL, 1 mL, 1,25 mL, 1,5 mL, 1,75 mL, 2,0 mL, 2,25 mL, dan 2,5 mL. Kemudian dilarutkan dengan aquadest dalam labu ukur 10 mL, volumenya dicukupkan hingga tanda batas. Larutan yang akan diuji kemudiaan diteteskan kepada prisma bawah alat refraktometer. Mikrometer diputar perlahan sampai pada medan penglihatan diteloskop, batas antara gelap dan terang berada pada titik potong kedua garis halus yang bersilangan. Skala yang tertera pada alat dibaca, demikian seterusnya pada masingmasing konsentrasi dilakukan pengukuran sebanyak 5 kali. Dari hasil penentuan indeks bias tersebut dapat dibuat kurva hubungan antara konsentrasi surfaktan dengan indeks bias sehingga didapat garis lurus yang berpotongan pada nilai konsentrasi misel kritis (CMC).
Benz alkoniu m klori da Aqua -dest
-
100
-
2,5
-
-
5
10
-
5
-
-
Berdasarkan formula diatas, pada masing-masing konsentrasi surfaktan natrium lauryl sulfat dan benzalkonium klorida larutan surfaktan pada formula 1 dan 2 dibuat sebanyak 100 mL, sedangkan pada formula 3, 4, dan 5 larutan surfaktan dibuat sebanyak 50 mL. Campurkan larutan sesuai formula, masukkan 1 g zat aktif ibuprofen, aduk dengan magnetik stirrer selama 1 jam pada skala 6. Kemudian larutan disaring dan diukur serapannya pada panjang gelombang maksimum. HASIL DAN PEMBAHASAN a. Penentuan panjang gelombang (λ) ibuprofen.
analisis
d. Penentuan Kelarutan Ibuprofen diatas Nilai CMC Surfaktan Tabel 1. Formula Perbandingan Pelarut Ibuprofen Baha n
Natri um Lauri l sulfat
F0 F1 mL
-
mg/m L (100 mL)
2,5
F2
F3
F4
F5
mg/m L (100 mL)
mg/m L (100 mL)
mg/m L (100 mL)
mg/m L (100 mL)
-
5
5
10
Gambar 1. Panjang gelombang (λ) analisis ibuprofen dalam dapar fosfat pH 7,2 adalah 264,5 nm. Pengukuran serapan untuk pembuatan kurva kalibrasi dalam pelarut dapar fosfat pH 7,2 menghasilkan persamaan regresi linier y = 0,0183 + 0,0016 x dengan nilai koefisien korelasinya (r) = 0,9998. 72
Syofyan., et al.
J. Sains Tek. Far., 18(1), 2013
b. Kurva Hubungan Konsentrasi dengan Tegangan Permukaan.
Gambar 4. Kurva Hubungan Konsentrasi dengan Indek Bias Benzalkonium Klorida Gambar 2. Kurva Hubungan Konsentrasi dengan Tegangan Permukaan Natrium Lauryl Sulfat.
Gambar 3. Kurva Hubungan Konsentrasi dengan Tegangan Permukaan Benzalkonium Klorida. c. Kurva Hubungan Konsentrasi dan Indek Bias.
d. Tabel 2. Hasil Pengukuran Kelarutan Ibuprofen diatas Nilai CMC Surfaktan Kelarutan Kelarutan Formu Ibuprofen FP Ibuprofen la Abs rata-rata (%) ± SD 0 0,243 1,404 1,38 % ± 0,235 0 1,354 0,0250 0,240 1,385 1 0,213 6,085 6,03 % ± 0,210 10/2 5,990 0,0485 0,211 6,020 2 0,498 14,99 15,03 % 0,501 10/2 15,08 ± 0,0458 0,499 15,02 3 0,712 10/1 43,35 43,32 % 0,710 43,22 ± 0971 0,710 43,41 4 0,405 96,68 96,25 % 0,402 100/2,5 95,92 ± 0,3885 0,403 96,16 5 0,520 78,40 78,34 % 0,516 25/1 77,77 ± 0,5424 0,523 78,85
Gambar 3. Kurva Hubungan Konsentrasi dengan Indek Bias Natrium Lauryl Sulfat 73
Syofyan., et al.
KESIMPULAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Penambahan surfaktan natrium lauryl sulfat dan benzalkonium klorida maupun kombinasinya sangat berpengaruh terhadap kelarutan ibuprofen. 2. Nilai CMC natrium lauryl sulfat dan benzalkonium klorida yang diperoleh dengan metoda tegangan permukaan adalah 2,15 mg/mL dan 1,49 mg/mL,. Sedangkan nilai CMC natrium lauryl sulfat dan benzalkonium klorida yang diperoleh dengan metoda indek bias adalah 2,17 mg/mL dan 1,46 mg/mL. 3. Kelarutan ibuprofen tertinggi diperoleh pada formula 4 yaitu 96,25%, selanjutnya secara berturut-turut pada formula 5 (78,34 %), formula 3 (43,32 %), formula 2 (15,03 %), dan formula 1 (6,03 %).
J. Sains Tek. Far., 18(1), 2013
Concentration (CMC) of Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) and the Effect of Low Concentration of Pyrene on its Cmc Using Origin Software. J. Chem. Soc.Pak, 30(2), 186-191. Kume, G., Gallotti, & Nunes, G. (2008). Review on Anionic/Cationic Surfaktan Mixture. J Surfact Deterg 11, 1743-007-1047-1. Martin, A., Swarbick, J., & Cammarata, A. (2008). Farmasi Fisik. (Edisi III). Penerjemah: Yoshita. Jakarta: Universitas Indonesia Press. Mohanachandran, P. S., Sindhumol, P.G & Kiran, T. S. (2010). Enchanment of Solubility and Dissolution Rate: an overview. Int J of Comprehensive Pharm, 4(11), 0976-8157.
DAFTAR PUSTAKA Ansel, H.C. (1989). Pengantar Bentuk Sediaan Farmasi. (Edisi IV). Penerjemah: Farida Ibrahim. Jakarta: Universitas Indonesia. Bhattamishra, S.D. & Padhy, R.K. (2009). Estimation of Ibuprofen Solubilization in Cationic and Anionic Surfactan Media: Application of Micelle Binding Model. In J of Chem Tech, 16, 426-430.
Gunawan, S. G. (2009). Farmakologi dan Terapi. (Edisi V). Jakarta: Bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. Khan, A. M. & Shah, S. S. W. (2008). Determination of Critical Micelle
74
